? ? 環保裝備是環保技術的重要載體,是環境保護的重要物質基礎,是戰略性新興產業的重要內容之一,是環保產業的核心內容。環保裝備產業具有政策導向性強、產品覆蓋面廣、產業關聯度高、資金技術密集、社會責任重大的特點,主要包括環境污染治理裝備、資源綜合利用裝備、環境監測專用儀器儀表、環境污染治理配套材料和藥劑等。“十三五”時期,面對巨大的市場需求和空間,我國環保裝備的需求和未來在哪里?就此,我們專程采訪了南京大學環境學院院長、南京大學宜興環保研究院常務副院長任洪強教授。
? ? 現狀和問題:大而不強,尚未形成支撐
? ? “十一五”以來,隨著我國環境治理要求日益嚴格,環保裝備市場需求巨大,產業持續快速增長。據統計,截至2015年,從事環保裝備制造的企業約7000家,產值約5500億元,環保裝備產品市場占有率顯著提高,擁有一批自主知識產權的關鍵共性技術,一些難點技術得到突破,裝備成套化與核心零部件國產化程度進一步提高,順利實現《環保裝備“十二五”發展規劃》設定目標。
? ? 2014年,根據國務院印發的《“十二五”國家戰略新興產業發展規劃》,多部委聯合制定并發布了《重大環保裝備與產品產業化工程實施方案》(2014-2016),方案提出:到2016年,我國環保裝備制造業年均增速保持在20%以上,實現環保裝備工業生產總值7000億元,重大環保裝備基本滿足國內市場需求。突破一批關鍵共性環保技術,獲得200個以上專利授權,大幅提升關鍵零部件和原材料的國產化水平。基本保障主要污染物的裝備供給能力,重點開發推廣一批針對當前危害大、影響面廣的環境污染問題的環保裝備。高效低耗的先進環保技術裝備與產品的市場占有率由目前的10%左右提高到30%以上,提升優勢產品的國際競爭力。
? ? “十二五”以來,隨著最嚴《環境保護法》實施,“大氣十條”、“水十條”、“土十條”出臺,氣水土三大戰役相繼打響。與此同時,《“十三五”環境保護規劃》、《“十三五”節能環保產業發展規劃》、《環保裝備制造行業(大氣治理)規范條件》先后印發。種種政策環境利好,環保裝備產業迎來重大發展機遇。面對如此龐大的市場空間,我國環保裝備產業本當有所作為,但在實際發展過程中卻存在著諸多問題。
? ? 首先,自主創新及技術集成能力較弱,技術含金量較低,部分關鍵設備和核心零部件受制于人,缺乏市場競爭力,與西方發達國家相比存在較大差距;其次,行業集中度偏低,多為中小型企業,技術裝備落后,專業化水平低,難以形成規模效應;再次,環保設備成套化、系列化、標準化、國產化水平低,常規產品相對過剩,關鍵核心裝備及高端裝備供給明顯不足;最后,環保裝備標準體系不完善、政策環境不健全、市場秩序不規范、惡性競爭突出。
? ? 整個產業尚處于制造業比較低端的層次,難以對我國環境保護事業形成有力支撐,嚴重影響了我國環境保護的進程和步伐,成為制約行業健康發展的痛點。機遇空前,挑戰重重,推進環保裝備產業轉型升級時不我待。
? ? 需求:加強核心裝備研發攻關及供給,支撐水氣土治理和環境大建設
? ? 據了解,目前我國環保裝備產品以空氣和水污染治理設備為主,分別占環保裝備制造業總產值的40%以上,固體廢物設備、噪聲與震動控制設備、環境監測儀器年產值分別占環保裝備制造業總產值的5%、6.5%、2.3%左右。
? ? “十三五”期間,環保裝備產業的發展仍需緊緊圍繞國家環境保護的重點任務和目標,面向裝備制造產業未來發展方向,全面推進解決全局性、普遍性環境問題需要的環保技術裝備的推廣應用;加強關鍵核心裝備的研發和攻關,全面推進環保裝備制造走向中高端化,為水氣土治理三大戰役、區域治理以及環境大建設提供強有力的支撐。根據《“十三五”節能環保產業發展規劃》,“十三五”期間,在環保領域,將重點提升大氣污染防治、水污染防治、土壤污染防治、城鎮生活垃圾和危險廢物處理處置、噪聲和振動控制、環境大數據等六大類技術裝備的供給水平。
? ? 發展和未來1:工藝裝備化
? ? 裝備化是環保技術工藝實現最佳效果、達到最優化運行和實現節能減排的必然選擇。要想實現最小的占地、最佳的運行效果,實現最優化的投資,一定是好的工藝和核心裝備的高效耦合。小型的工藝過程就是一系列核心單元或設備的集成體,更體現高度融合的過程,這種融合可以實現按照工藝評估和設計能力效率的幾倍甚至幾十倍。
? ? 而對于復雜工藝,核心裝備出現,工藝過程得以優化,效率得以顯著提升。像早期國外命名的SBR、CASS等技術工藝,其實在設計開發過程中,他們對核心裝備就相當重視,典型工藝一定有核心裝備體現,如SBR中的潷水器。即工藝和核心裝備的聯合才能達到他的預期效果,我國目前對工藝的理解尚達不到發達國家的水平。
? ? 而對于技術路線、新工藝的開發,是一個新路徑貫通的過程,一定是有若干個單元裝備的優化組合,這其中一定有所謂的核心裝備。而工藝本身走向設備化產品化,一定是建立在充分掌握了工藝最優化的參數的基礎上,再通過和各種對象之間的有效耦合,就可以設備化。其中,任院長還特別強調,對于裝備本身,還應該實現一個從核心技術或者稱為專利技術到產業化裝備化、再到標準的跨越,只有這樣,前期投入者的收益才能得到有效的保證,市場才會愈加規范。
? ? 發展及未來2:裝備標準化、智能化、系列化,3D打印,與物聯網結合
? ? 標準體系不完善是環保裝備制造業整體低端、市場混亂的首要因素
? ? “對比國外發達國家,在其污水處理廠建造過程中很難見到像我國那樣熱火朝天的景象,即便是構筑物上使用的扶梯,都是采用集裝箱運輸到現場,再用螺絲等進行裝配,這是一種現象,但透過這種現象恰恰可以反映出我國環保裝備一個明顯的不足主要體現在標準體系不完善上,可以說是導致我國環保裝備產業整體比較低端、市場混亂的首要因素”,任院長如是說。
? ? 因為沒有標準可依,導致設備應用帶來的質量和效果難以保證。而像美國、歐洲等國家和地區,其標準體系往往比較成熟,從裝備制造、安裝、運輸、運行管理等整個流程的一系列問題都有相應的規范和標準配套,以此為基礎,產品生產可復制,質量可保證,整個產業就可以做大。
? ? 標準化是《中國制造2025》的主要內容,是環保裝備產業翻身升級的首要抓手,是產業邁向中高端的基礎
? ? 標準是產業發展和質量技術基礎的核心要素,是裝備制造業行業管理的重要手段。標準是裝備設計、制造、采購、檢測、使用和維護的依據,標準的先進性、協調性和系統性決定了裝備質量的整體水平和競爭力。2016年8月,國家質檢總局、國家標準委、工信部聯合印發《裝備制造業標準化和質量提升規劃》的通知。以落實《中國制造2025》的部署和要求,切實發揮標準化和質量工作對裝備制造業的引領和支撐作用,推進結構性改革尤其是供給側結構性改革,促進產品產業邁向中高端,建設制造強國、質量強國。
? ? 任院長指出,環保裝備產業要想真正成為產業,并做大做強,必須以標準化為抓手進行翻身升級。只有實現了標準化,后續的智能化、系列化才有實施的可能,因此,標準化是產業邁向中高端的基礎,是首先必須要做的工作。
? ? 標準化需從“兩頭”做起
? ? 那么如何做好標準化,任院長提出首先需要從“兩頭”做起。一是任何裝備從生產加工、運輸、安裝、試運行和正常運行必須具備最基本的規范,包括技術規范和施工規范;二是對設備本身,必須具備成套設備的標準。目前,我國的環保裝備標準更多只體現在機械標準方面,真正對環保設備比較重要的性能標準和檢測方法標準則缺失,基于這樣的現實,設備如何用,如何達到最佳的運行效果,就沒有標準可依,這塊空缺需要盡快完善補充到位。
? ? 這其中還有另外一層含義,所謂標準化,一方面是設計的標準化,考慮現有標準件的利用和結合,另一方面,就是設計過程考慮生產加工裝配過程中的數字化。達不到數字化,生產的自動化水平就很難實現,大批量生產體系就難以形成,高端裝備制造也就無從談起。
? ? 據任洪強教授介紹,目前他的團隊正在編制工信部的三個標準,分別是車間數字化、車間智能化、車間加工過程的標準化。現階段,三個標準均已進入后期,其對整個機械設備加工過程都有明確的要求和標準,相信不遠的未來會為產業提供可參考的標準。
? ? 智能化是保證設備高效運行和節能降耗最有效的手段,其實施以設備的模塊化設計和數字化庫建立為基礎
? ? 智能化是高端制造的基本特征之一,以標準化為基礎的設備的自動化生產以及設備最終的智能化運行,是能夠顯著降低生產制造成本、保證質量和效果的最有效的手段。目前,經驗型啟動在我國環保裝備的設計和運行中相當普遍,比較常見的如諸多設計手冊中的設計參數。而所謂經驗型啟動實質上是對設備本身的理解和設計參數優化的理解不到位,是一個非科學的數據。
? ? 當下,智能化水平如此高,傳感器如此發達,我們完全有可能通過模型模擬來解決諸如以上的問題,而不再僅僅是靠經驗,因此設備的智能化也是必須要實施的。這其中,首當其沖也是最基礎的一項工作在于設備的模塊化設計和設備數字化庫的建立。我們也了解到一些企業,如無錫通田、康泰環保,他們敢為人先,率先啟動了相關的探索和嘗試,但對整個行業的影響還是微乎其微。但像飛機、高鐵這類遠比環保裝備復雜的產品,它們都具備非常清晰的體系,因此說,環保裝備完全有可能做到高端。
? ? 另外一個意義上,一旦環保裝備實現了模塊化設計、建立了數字化庫,那么從標準化到個性化也就得以實現,就如英國的路虎汽車。而產業一旦達到了這種水平,采購者就有可選擇的選項,產品有質量保障體系,裝備生產和運行形成了離開專業人員也能夠實施的智能化體系,那么整個產業也就成熟了。
? ? 系列化可以通過單元模塊化很好的實現
? ? 所謂系列化,是指通過對同一類產品發展規律的分析研究、國內外產品發展趨勢的預測,結合本國的生產技術條件,經過全面的技術經濟比較,將產品的主要參數、型式、尺寸、基本結構等作出的合理安排與規劃。而對于環保裝備,我們認為對于不同的型式、規格,可以通過單元模塊化來得以實現,雖然不能做到面面俱到的模塊化,但可以通過模塊化最大限度地減少傳統設備運行的死角和黑區,或使實際運行環境的大小、容積等條件得到最大限度和最優化的運用。
? ? 同時,任院長也提到,基于以上標準化、智能化、模塊化等支撐,未來“3D”打印技術用于環保裝備制造、環保裝備與物聯網緊密結合,都完全有可能實現。
? ? 政府引領,央企等大企業集團主導,產業大有可為
? ? 標準化、智能化、系列化是環保裝備產業發展的必然趨勢,也是產業轉型升級的主要抓手。但真正實施起來卻不是一朝一夕的事情,推行的進程也許比我們想象的還要艱難。因此,我們認為當下高端環保裝備制造仍需由政府來引領推動,如中國宜興環保科技工業園近年來在籌劃的標準化工場。如果愿景得以實現,一些低端企業自然會因質量、成本、服務等性價比無以媲美而被殘酷淘汰,合格企業在保密協議前提下被委托加工,外商進入也不必新建廠房,直接將其產品輸入數字化庫,就可以實現產業化生產。這樣園區才能從社會資源的節約、人才的集聚等方面,對產業形成良好的支撐,市場會越來越規范,采購也會越加透明,銷售也更規范,電商等銷售體系也可充分發揮作用,從而才能真正成為產業的核心,高端環保裝備制造業的高地。
? ? 任院長也提出,產業轉型升級過程中,跨越一個階段去做另一個階段的事情是很難的,但他認為目前已經到了可以去推進環保裝備標準化、智能化、系列化的階段。因為央企等大型企業集團紛紛涌入環境治理,其資金、技術、人才等資源聚集的力量將超乎想象。未來由央企等大型企業集團主導推動環保裝備標準化、智能化、系列化,前景可期,大有可為。